Un estudi en població infantil aporta informació valuosa per detectar associacions entre malalties i exposicions ambientals

El metiloma i el metaboloma són els perfils que menys varien en un mateix individu i per tant són els més adequats per comparar un gran nombre d'individus i detectar biomarcadors de malaltia , segons un estudi liderat per ISGlobal, centre impulsat per la Fundació ”la Caixa”. L'estudi aporta valuosa informació per al disseny i interpretació d'estudis que busquen associar diferents perfils òmics amb exposicions ambientals i malaltia.

Ja des de l'úter, estem exposats a múltiples factors ambientals que poden tenir un impacte sobre la nostra salut. Per entendre com respon el nostre organisme als diferents factors d'estrès ambientals, cada vegada es fan servir més les tecnologies anomenades 'òmiques', que tracten de detectar respostes moleculars subtils a aquests factors, gràcies per exemple a l'anàlisi de la modificació de gens (metiloma), de l'expressió d'aquests gens (transcriptoma), o al tipus i nivell de proteïnes ( proteoma) o metabòlits (metaboloma) circulants.

"Aquest tipus d'anàlisi són de gran rellevància clínica, ja que permeten descobrir nous biomarcadors predictius de malalties com càncer o patologies cardiovasculars, neurològiques, o inflamatòries en fases molt primerenques, abans de l'aparició de símptomes”, comenta Léa Maitre, investigadora d'ISGlobal i coordinadora de l'estudi. "No obstant això, encara no sabem bé com varien aquests diferents perfils òmics en persones sanes, particularment en la població infantil", afegeix.

En aquest estudi, l'equip investigador va realitzar 6 tipus d'anàlisi 'òmics' (metilació de l'ADN, expressió de gens, micro ARNs, proteïnes, i metabòlits en sèrum i orina) en156 nenes i nens sans decinc països europeus, amb l'objectiu d'analitzar la variabilitat entre subjectes (inter-individual) i en el mateix subjecte (intra-individual) en dos moments diferents (separats per un interval de sis mesos). L'estudi es va fer en el marc de el projecte europeu HELIX per estudiar l’exposoma en les primeres etapes de la vida.

Els resultats revelen una àmplia gamma en la variabilitat dels diferents perfils 'òmics' , però en general la variació en el mateix individu al llarg de el temps (intra-individual) va ser més gran que l'observada entre individus en un moment donat (inter- individual). Els perfils més estables van ser el de metilació de l'ADN (metiloma) i el de metabòlits en sang (metaboloma) , mentre que el perfil més variable va ser el de l'expressió gènica (transcriptoma). En el cas del metiloma, van trobar que els llocs de metilació més estables són els que tenen més rellevància funcional, de manera que podrien servir de biomarcadors en estudis epidemiològics. La metilació de l'ADN pot canviar l'activitat d'un gen i fer que s'expressi o no. "Els nostres resultats confirmen que ja s'observen diferències significatives en patrons de metilació des de la infància primerenca, fins i tot entre nens i nenes d'origen europeu similar," comenta Mariona Bustamante, investigadora d'ISGlobal i segona autora de l'estudi.

En el cas del metaboloma, l'anàlisi indica que estandarditzar la manera de prendre la mostra i ajustar alguns factors individuals, com ara l'índex de massa corporal, podrien reduir la variabilitat i augmentar la robustesa dels estudis a gran escala. El metaboloma en el sèrum va mostrar ser més estable i capturar millor la variabilitat entre individus que el d'orina.

En conseqüència, conclouen les i els autors, la metilació de l'ADN i els metabòlits en sang seran més informatius en estudis que realitzen una sola mesura en un gran nombre d'individus , mentre que els perfils menys estables com l'expressió de gens poden ser útils en estudis que segueixen a una cohort d'individus al llarg del temps . L'equip investigador també va crear una xarxa d'interacció entre els diferents perfils òmics per obtenir una visió holística dels resultats. Aquesta integració de diferents capes de perfils òmics és l'objectiu del concepte recent d’'interactoma'.

Els resultats d'aquest estudi seran molt útils per al disseny i interpretació d'estudis epidemiològics que busquen associar perfils òmics amb malalties i exposicions ambientals", assenyala Léa Maitre.

Referència

Gallego-Paüls, M., Hernández-Ferrer, C., Bustamante, M. et al. Variability of multi-omics profiles in a population-based child cohort. BMC Med 19, 166 (2021). https://doi.org/10.1186/s12916-021-02027-z.